【摘 要】
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光棘球海胆在海藻床生态系统中起着重要的生态调控作用,也是大型底栖动物中的一种重要经济种。低氧已成为世界范围内重要的海洋灾害之一,严重影响到海洋生态系统健康和稳定性。本论文采用室内模拟实验,通过设置不同水平的低氧胁迫,研究低氧对光棘球海胆存活和生长的影响,分析低氧胁迫下光棘球海胆非特异性免疫表达;同时结合分子生物学手段,探讨光棘球海胆对低氧的分子适应机制。由于低氧发生的广泛性和危害性,以及光棘球海胆
【基金项目】
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美丽中国生态文明建设科技工程专项（XDA23050304）； 中国科学院国际合作局国际伙伴计划项目（133137KYSB20200002）；
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光棘球海胆在海藻床生态系统中起着重要的生态调控作用,也是大型底栖动物中的一种重要经济种。低氧已成为世界范围内重要的海洋灾害之一,严重影响到海洋生态系统健康和稳定性。本论文采用室内模拟实验,通过设置不同水平的低氧胁迫,研究低氧对光棘球海胆存活和生长的影响,分析低氧胁迫下光棘球海胆非特异性免疫表达;同时结合分子生物学手段,探讨光棘球海胆对低氧的分子适应机制。由于低氧发生的广泛性和危害性,以及光棘球海胆在生态和经济上的重要性,本研究具有重要的理论和实际意义。主要结论如下:1、低氧已对光棘球海胆的行为、形态和存活造成明显影响,具体表现为:（1）低氧胁迫下,海胆行为表现异常,出现管足活力下降、移动能力变弱等现象;（2）两种低氧胁迫下,海胆规格越大,半致死时间越长,海胆耐受性越强;（3）3种规格海胆死亡率随低氧暴露时间延长都有所增加。2、低氧影响了中规格光棘球海胆的非特异性免疫能力。海胆的SOD活力在低氧和复氧两个实验阶段均呈现显著性差异（Kruskal-Wallis秩和检验,P＜0.05）,在不同低氧胁迫阶段均显著低于对照组（P＜0.05）,海胆SOD活力随低氧胁迫时间延长而显著降低,即使复氧后也不能恢复至正常水平;海胆的ACP、AKP活性在低氧和复氧两个实验阶段均呈现显著性差异（Kruskal-Wallis秩和检验,P＜0.05）。在低氧实验阶段,ACP、AKP活力缓缓下降,在复氧实验阶段,又逐步升高,但在实验结束时未能恢复至常氧组的ACP、AKP活力水平。3、低氧胁迫下光棘球海胆相关基因及蛋白的表达呈现差异性。小规格光棘球海胆的性腺组织转录测序结果如下:对照组VS 6 h低氧组共筛选出3083个上调基因,2392个下调基因;对照组VS 30 h低氧组筛选出2740个上调基因,2397个下调基因;6 h低氧组VS 30 h低氧组筛选出962个上调基因,491个下调基因。GO功能及KEGG通道富集分析结果发现:在0.5 mg/L低氧胁迫下,矿质养分吸收、酵母细胞周期、脱氧核苷酸复制、细胞周期、微管过程、纤毛组织、阳离子体内平衡、质膜有界细胞投影、氧化还原酶活性等相关基因及蛋白均出现差异表达。综上,低氧胁迫会对中规格光棘球海胆产生不可逆的消极影响,建议养殖业主在夏季多关注海胆是否出现行为和形态等异常现象,测定水体溶解氧,避免缺氧状况发生。
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